JPH04226104A - プロピレンのオリゴマー化法 - Google Patents

プロピレンのオリゴマー化法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、特殊な多孔性、無定形の合成物
質によるプロピレンのオリゴマー化法に係る。
【0002】触媒として合成ゼオライト又は非ゼオライ
ト物質を使用する各種のオレフィンのオリゴマー化法が
知られている。たとえば、米国特許第3,960,97
8号、ヨーロッパ特許第31,675号及び米国特許第
4,150,062号は、ゼオライト ZSM−5の存
在下におけるオレフィンのオリゴマー化によるガソリン
の製法を開示する。このようにして得られたガソリンは
芳香族炭化水素フラクションを含有する。これらの物質
、特にベンゼンは、ヒト及び環境に対する有害性のため
望ましくないものである。 米国特許第4,227,992号、同第4,456,7
79号及び同第4,720,600号は、触媒としてゼ
オライト ZSM−5を使用する軽質オレフィンのオリ
ゴマー化法を開示しており、該方法は少なくとも250
℃の温度で操作することによって行われ、ディーゼルエ
ンジン用燃料として使用される炭化水素フラクションを
含有する生成物を得ることを可能にする。
【0003】現在、工業的にオレフィンのオリゴマー化
に最も広く使用されている触媒は、シリカ上に担持され
たリン酸である。この触媒の調製及び使用は、たとえば
米国特許第2,694,686号、同第2,833,7
27号、同第2,913,506号及び同第3,661
,801号に開示されている。この触媒は、ゼオライト
触媒を使用する方法ほど高い反応温度を要求しないが、
多くの他の欠点を有している。すなわち、腐食性であり
、使用の間に劣化して触媒床を閉塞させ、その結果、触
媒を反応器から排出することが困難となり、使用後、再
生されず、廃棄されなければならず、その廃棄に関連す
るかなりの経済上の問題点がある。
【0004】ヨーロッパ特許公開第340,868号は
、シリカ/アルミナのモル比30/1ないし500/1
、比表面積500ないし1000m2/g、総孔容積0
.3ないし0.6ml/g、孔の平均直径10Å以下を
有し、直径30Åより大の孔を含有しない又は実質的に
含有しないX線分析上無定形であるアルミナ−シリカゲ
ルを開示する。
【0005】発明者らは、プロピレンのオリゴマー化に
当たり、大きい比表面積及び狭い孔直径分布を有するこ
のミクロ多孔性、無定形のアルミナ−シリカゲルを触媒
として使用できるとの知見を得た。この触媒は、シリカ
に担持されたリン酸の上述の欠点を有しておらず、実際
、熱処理によって容易に再生され、完全に活性を回復す
る。この触媒の存在下においてプロピレンのオリゴマー
化を行う場合には、高オクタン価のガソリンフラクショ
ン(b.p.80ないし175℃)及びより大きい分子
量の炭化水素フラクション(b.p.175ないし36
0℃)を含有する生成物が得られる。反応温度は、軽質
オレフィンからの軽油の製造においてゼオライト触媒が
要求するものよりもかなり低く、加えて、本発明の方法
によって得られた生成物は芳香族炭化水素を含有しない
。かかる知見に基き、発明者らは、プロピレンをオリゴ
マー化する方法において、シリカ/アルミナのモル比3
0/1ないし500/1、比表面積500ないし100
0m2/g、総孔容積0.3ないし0.6ml/g、孔
の平均直径10Å以下を有し、直径30Åより大の孔を
含有しない又は実質的に含有しないX線分析上無定形の
アルミナ−シリカゲル触媒により前記軽質オレフィンを
反応させることを特徴とするプロピレンのオリゴマー化
法を発明するに至った。
【0006】触媒として使用されるアルミナ−シリカゲ
ルは、そのままで又は希釈剤として作用する好適な金属
酸化物と混合して使用される。かかる目的に適する酸化
物は、アルミナ、シリカ及び酸化チタン及び酸化マグネ
シウムである。アルミナ−シリカゲル及び希釈剤は、重
量比50/50ないし95/5、好ましくは70/30
ないし90/10で配合される。2つの成分を常法によ
って混合し、該混合物を所望の最終形状、たとえば粒状
等に固化させる。オリゴマー化は、固定床又は流動床の
流通反応器において、温度100ないし250℃、好ま
しくは120ないし200℃、圧力10ないし70気圧
、接触時間5ないし90分で好ましくは連続的に行われ
る。プロピレンは純粋のもの、他のオレフィンと混合し
て、又はパラフィンで希釈して使用される。
【0007】実施例1 触媒の調製   室温において、水酸化テトラプロピルアンモニウム
(TPA−OH)の30.6%水溶液34gにアルミニ
ウムイソプロピレート2gを溶解させた。得られた溶液
を脱塩水162gで希釈し、60℃に加熱し、テトラエ
チルシリケート 104gを添加した。生成した混合物
は下記のモル比を有する。 SiO2/Al2O3=100 TPA−OH/SiO2=0.1 H2O/SiO2=21 均一なゲルが得られるまで該混合物を60℃で30分間
撹拌し、ついで空気流下、90℃で乾燥させ、550℃
において初めに窒素流下で3時間、ついで空気流下で1
0時間か焼した。初めに供給したケイ素及びアルミニウ
ムに関して定量的収率でアルミナ−シリカゲル 30g
を得た。ついで、ゲルを造粒して1−2mmの粒状とし
た。生成物は下記の特性を有する。 −SiO2/Al2O3のモル比=100/1−比表面
積=800m2/g(Carlo Erba Sorp
tomatic 1800によって測定) −多孔度=0.44ml/g −孔の平均直径=約10Å −30Åを越える直径を有する孔は存在しない(孔に関
する値はCarlo Erba Sorptomati
c 1800によって測定したものである。)
【0008】実施例2 実施例1に記載の如くして調製したアルミナ−シリカゲ
ル触媒7.1g(10ml)を、炉によって加熱する内
径15mmの鋼製流通反応器に供給した。下記の操作条
件下でプロピレンを供給した。 入口温度          150℃熱部温度   
       163℃圧力            
  30気圧(ゲージ)接触時間          
21分 反応生成物をガスクロマトグラフィーによって分析した
ところ、次の結果を得た。 プロピレンの変化率      70%選択率: 軽質炭化水素(C8以下)について    11.6%
ノネンについて                  
  25.1%重質炭化水素(C9+)について   
   63.3%反応140時間後では、次の結果を得
た。 プロピレンの変化率      51%選択率: 軽質炭化水素(C8以下)について     9.2%
ノネンについて                  
  27.1%重質炭化水素(C9+)について   
   63.7%炭素数9以下の炭化水素を含有する生
成物フラクションはオクタン価(Research)=
96及びオクタン価(Motor)=84を有する高級
な品質のガソリンである。
【0009】実施例3 実施例1に記載の如くして調製したアルミナ−シリカゲ
ル触媒7.1g(10ml)を、炉によって加熱する内
径15mmの鋼製流通反応器に供給した。下記の操作条
件下でプロピレンを供給した。 入口温度          120℃熱部温度   
       127℃圧力            
  30気圧(ゲージ)接触時間          
41分 反応生成物をガスクロマトグラフィーによって分析した
ところ、次の結果を得た。 プロピレンの変化率      77%選択率: 軽質炭化水素(C8以下)について     8.1%
ノネンについて                  
  36.4%重質炭化水素(C9+)について   
   55.5%
【0010】比較例 英国特許第863,539号の実施例3に記載の如く調
製した長さ6.5mm、直径5mmを有する円筒状のシ
リカ担持リン酸触媒8.3g(10ml)を、前記実施
例の反応器に供給した。下記の操作条件でプロピレンを
供給した。 入口温度          150℃熱部温度   
       154℃圧力            
  30気圧(ゲージ)接触時間          
17分 反応生成物をガスクロマトグラフィーによって分析した
ところ、次の結果を得た。 プロピレンの変化率      48%選択率: 軽質炭化水素(C8以下)について     4.3%
ノネンについて                  
  48.0%重質炭化水素(C9+)について   
   47.7%この結果は少なくとも反応100時間
は一定のままである。かかる結果から、本発明のアルミ
ナ−シリカゲル触媒の活性が、従来のシリカ担持リン酸
触媒のものよりも、特にその寿命の開始時において優れ
ていることが理解される。
【0011】実施例4 この実施例では、空気中500℃に7時間加熱すること
(加熱勾配50℃/時間)によって再生した実施例2と
同じ触媒を使用した。この再生した触媒7.1g(10
ml)を、炉によって加熱する内径15mmの鋼製流通
反応器に供給した。下記の操作条件下でプロピレンを供
給した。 入口温度          150℃熱部温度   
       163℃圧力            
  30気圧(ゲージ)接触時間          
21分 反応生成物をガスクロマトグラフィーによって分析した
ところ、次の結果を得た。 プロピレンの変化率      63%選択率: 軽質炭化水素(C8以下)について     9.6%
ノネンについて                  
  22.8%重質炭化水素(C9+)について   
   67.6%反応180時間後では、次の結果を得
た。 プロピレンの変化率      51%選択率: 軽質炭化水素(C8以下)について    13.4%
ノネンについて                  
  25.0%重質炭化水素(C9+)について   
   61.6%これらのデータは、アルミナ−シリカ
ゲル触媒の性能が加熱再生によって回復されることを示
す。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プロピレンをオリゴマー化する方法におい
    て、シリカ/アルミナのモル比30/1ないし500/
    1、比表面積500ないし1000m2/g、総孔容積
    0.3ないし0.6ml/g、孔の平均直径10Å以下
    を有し、直径30Åより大の孔を含有しない又は実質的
    に含有しないX線分析上無定形のアルミナ−シリカゲル
    触媒により前記軽質オレフィンを反応させることを特徴
    とする、プロピレンのオリゴマー化法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の方法において、反応を温度
    100ないし250℃で行う、プロピレンのオリゴマー
    化法。
  3. 【請求項3】請求項1記載の方法において、反応を温度
    120ないし200℃で行う、プロピレンのオリゴマー
    化法。
  4. 【請求項4】請求項1記載の方法において、反応を圧力
    10ないし70気圧で行う、プロピレンのオリゴマー化
    法。
  5. 【請求項5】請求項1記載の方法において、接触時間が
    5ないし90分である、プロピレンのオリゴマー化法。
  6. 【請求項6】請求項1記載の方法において、前記アルミ
    ナ−シリカゲル触媒を、アルミナ、シリカ、酸化チタン
    及び酸化マグネシウムの中から選ばれる金属酸化物との
    混合物として、アルミナ−シリカゲル/金属酸化物の重
    量比50/50ないし95/5、好ましくは70/30
    ないし90/10で使用する、プロピレンのオリゴマー
    化法。
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